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《星 河 恋 歌》

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红颜MM82,有喜了  

2014-01-27 21:23:19|  分类: 天文学习 |  标签: |举报 |字号 订阅

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                                        红颜MM82,有喜了 - QYccs - 《星 河 传 言》
 
                                              前几天,还写着红颜MM82的红颜泪。
                                     今个却见捷报传来,红颜MM82有喜了,怀了个超新星!
                                     这个超新星,可能是我们有史以来第一颗从开始就纳入观测的超新星。
                                     也许是第二颗吧,去年 MM101星系的那颗也许也是全程录像。
                                               这么远,我们能观测到中微子么?
                                               这距离约是1987A的七十倍,如果能观测到同方向的中微子,那才叫有意思!
                                     请看下文摘要:         
           
                                     这篇配个什么歌呢?《种太阳》,种种太阳吧。
                                     呵呵,歌中说,种两个太阳!
 
                                                  

                                                  
                                摘要一:观测到银河系相邻星系M82的超新星爆发

            1月21日,超新星爆发的光子们穿越了茫茫宇宙到达了地球上。它的起源是M82星系,这个星系里的一些恒星距离地球11.4百万光年。而1987年观测到的超新星只离地球16.8万光年,是发现过的距离地球最近和并且最亮的超新星之一。天文学家说:最新的超新星爆发是Ia型(热核爆炸型)的,也许会有助于揭示超新星是怎样形成的。此外,因为这些超新星能用于校准的空间距离,它能帮助我们更好地了解宇宙的形状。

                                     观测到银河系相邻星系M82的超新星爆发

                                                                                                             (M M82星系)

这颗超新星非常之亮:亮到阴天的伦敦北部(一个几乎不可能观测到它的地点)都把它给观测到了。1月21日晚上7点左右,伦敦大学天文学院的史蒂夫福西(Steve Fossey,),正在伦敦天文台使用35厘米望远镜观测 M82星云(也被称为雪茄星系,见配图)。他发现星系边缘有一个不寻常的亮点,这个亮点和他记忆中的图像并不相符。于是他谷歌了一下,发现和网上的图也不一样。“这看起来有古怪。”他说道。眼看着天空渐渐阴云密布,福西和他的学生赶紧检查是否是他们的有误差,同时也证实了该对象不是一个小行星。福西通知了另外一个只有小望远镜的天文台,并在下午7:45云层彻底遮蔽天空之前确认了该对象的位置。之后他通过电子邮件通知了他在加州理工学院的同事。

在那里,天文学研究生曹艺(Yi Cao)接过了重任。他测量了超新星的频谱 - 用于确认对象作为超新星的等级。他迅速在新墨西哥州用一个3.5米长的光谱仪望远镜安排了观测。英国时间1月22日上午9时,曹发了一条给了天文学家报告说,通过光谱匹配这次的超新星是一个Ia型的超新星,而且两个星期后可能会再一次爆发。

M82的接近意味着有它的许多现有的图像,其中一些来自哈勃太空望远镜。曹和其他人将通过梳理这些图像,寻找该区域爆发之前的影像。这并不是容易的:M82充满了星际尘埃。但在超新星爆发闪耀在尘埃上的光可以让天文学家进一步了解这一星系。一个团队已经开始在这些尘埃中寻找理论上会在这样的超新星爆发中形成的放射性元素,如镍。 “尘埃有它自己的魅力。”                                                                  (爆发前后对比)

                                                               观测到银河系相邻星系M82的超新星爆发


                     

                          摘要二:   咫尺1200万光年,超新星诞生“有内涵”

                                                                        —— 南极巡天望远镜记录下超新星爆发前期数据    
                       AST3—2在1月11日—1月19日获得的M82星系的图像。图中绿色方框为超新星爆发的位置。
                      该超新星在1月11日晚上的图不可见,但在1月15日就变得较明亮。

                                       


正在漠河进行低温测试的南极天文台巡天望远镜AST3—2。
据天文博客网站《Bad Astronomy》报道,北京时间1月22日凌晨,伦敦大学师生在距地球1200万光年的星系M82中发现一颗超新星(编号SN 2014J)。清华大学天体物理中心教授王晓锋表示,此前我国南极巡天望远镜AST3—2放置在漠河测试观测期间,也从这缕1200万年前发出的光束中得到了该超新星爆发极早期的数据,这有助于研究该类超新星爆发前身星的性质。
以光速行进1200万年,这就是超新星SN 2014J与我们的距离。如果和我们每天去菜市场的路途相比,它远得让人无法想像;但如果以宇宙大小150亿光年的尺度来衡量,它却是一位相隔“不超过两条街”的近邻。
由于超新星爆发的不可预计性,往往很难观测到其爆发早期数据。就在伦敦大学师生这项发现的前一周,正在我国黑龙江漠河调试的南极天文台AST3—2巡天望远镜记录下了这颗超新星自1月15日以来的爆发情况。“根据光度曲线推测,这颗超新星极有可能在1月14日开始爆发,AST3—2望远镜的数据有助于我们获取超新星爆发前的更多物理信息,这一重要结果已经报告给国际天文电报中心。”王晓锋说。
超新星爆发是恒星在走向死亡前的“回光返照”。当核心的核燃料几乎燃烧殆尽,恒星会以一次光度和体积的迅猛上升宣告生命的终结,而后根据自身“体重”的不同,走向中子星、黑洞等不同归宿,或者完全弥散到星际空间。“超新星的亮度会在爆发后极短时间内迅速上升,在十几天后达到最大,然后逐渐下降,归于平静。”王晓锋说。
根据光谱的不同特征,超新星可分为Ia型、Ib型以及II型等不同类型。此次发现的超新星属于Ia型。由于具有相对一致的光度,Ia型超新星被用于推测星系的距离,进而研究宇宙膨胀。正是基于这一点,1998年美国和澳大利亚的两个研究组利用Ia型超新星发现了宇宙加速膨胀,并预示宇宙暗能量的存在。这一研究成果在2011年获得诺贝尔物理学奖。“但超新星爆发前所处的环境差异会使Ia型超新星的精确光度产生些许差别。”紫金山天文台王力帆研究员说,确定超新星爆发前的状态,对利用Ia型超新星精确测量宇宙的膨胀历史,以及揭示暗能量的性质有重要意义。
天文学家将超新星爆发前的恒星称作前身星。目前普遍认为,Ia型超新星的前身星是“体重”为太阳1.4倍左右的白矮星与其他天体组成的双星系统。“可能是两颗互相绕转的白矮星逐渐靠近,最终相撞引发剧烈爆炸。也有可能是白矮星与另一颗恒星组成的双星系统,白矮星在近距离绕行时不断从这颗恒星吸收物质,最终由于自身质量过大引发内部核聚变反应,发生爆炸。”王晓锋说,这两种不同情况意味着Ia型超新星前身星的年龄、金属丰度、星周环境有着很大区别,导致其光度有所不同。2013年,王晓锋教授领导的研究小组在国际著名杂志《Science》发表论文称,第二类Ia型超新星多集中于星系中恒星形成活跃的区域,并以较高的速度向外抛射物质。“这次发现的超新星SN 2014J爆发向外抛射物质的速度很快,且周围有大量的气体和尘埃,说明这里发生过或正在进行激烈的恒星形成过程。这很符合我们对其前身星系统较年轻、来自白矮星和普通恒星双星系统的预判。”
“这是自大麦哲伦云SN1987A爆发以来,离我们最近的超新星。我们期待从这颗超新星获得更多前身星留下的信息。”王力帆说。
南极天文台巡天望远镜的合作单位包括国家天文台、清华大学、南京大学、南京天光所、紫金山天文台、北京师范大学以及天津师范大学。该巡天望远镜由3台口径为0.5m施密特望远镜组成,主要科学目标为寻找和研究超新星以及地外行星。参与此次漠河测试的人员包括天津师范大学商朝晖教授、南京天光所及国家天文台的有关工作人员。 (原标题《咫尺1200万光年,超新星诞生“有内涵”》)
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